REDES DE PRÓXIMA GERAÇÃO

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1 DIANA R.DANELLI FERNANDA M. F. DOS SANTOS RAFAEL C. FERREIRA RODRIGO PEREIRA THIAGO MARINELLO P. CESAR THIAGO T. C. DE FELIPO REDES DE PRÓXIMA GERAÇÃO Pontifícia Universidade Católica de Campinas Faculdade de Engenharia da Computação Maio/2005

2 DIANA R.DANELLI FERNANDA M. F. DOS SANTOS RAFAEL C. FERREIRA RODRIGO PEREIRA THIAGO MARINELLO P. CESAR THIAGO T. C. DE FELIPO RA: RA: RA: RA: RA: RA: REDES DE PRÓXIMA GERAÇÃO Trabalho apresentado como exigência da Disciplina Tópicos de Engenharia da Computação A, ministrada no Curso Engenharia de Computação na PUC-Campinas, sob orientação do professor Ricardo Freitas. Pontifícia Universidade Católica de Campinas Faculdade de Engenharia da Computação Maio/2005 2

3 Sumário Sumário Introdução História História do Telefone O Telefone no Brasil Características de uma Rede Telefônica História da Internet A Internet no Brasil Características de uma Rede de Dados O que é Voz sobre IP (ou VoIP)? Convergência Rede Pública Comutada Acesso Comutação Transporte Arquitetura NGN WiMAX Triple Play Aspectos Financeiros Preços Serviços Oferecidos com a NGN Investimentos e apostas de grandes empresas Prejuízo às empresas de telefonia Equipamentos VoIP Gateway: IP Phone: PABX IP: Media Servers/Servidores de Aplicação Softwares para uso de Voz sobre IP Legislação Conclusão Bibliografia Livro: Sites:

4 1. Introdução Desde o início da telefonia até esta década, o telefone conservou seu princípio de funcionamento. A evolução tecnológica contribuiu para a criação de uma grande rede telefônica, confiável e segura. Das centrais comutadas manualmente, depois as comutadas mecanicamente, até as centrais digitais, utilizando comutação eletrônica, o princípio sempre permaneceu o mesmo, estabelecer um percurso exclusivo e dedicado entre A e B. Hoje, a telefonia pública passa por uma real revolução, a idéia de estabelecer um percurso dedicado entre os locutores está dando lugar a utilização de um canal compartilhado, uma rede de pacotes de dados, onde a voz é codificada, empacotado e roteada através dessa rede comum onde circulam pacotes de todas as naturezas, voz, vídeo e dados. O avanço das redes de dados, dos protocolos de comunicação, dos algoritmos de compressão de áudio e vídeo, dos modelos que garantem qualidade de serviço, estão tornando possível a quebra de um paradigma na área das telecomunicações. O que antes era tratado como voz, o que antes era tratado como dados, transportados e manipulados cada qual em seu contexto e ambiente independente, agora se fundem e estruturam uma nova rede, capaz de convergir os diferentes formatos de mídia, garantindo qualidade de serviço, sendo mais escalável, menos custosa, mais fácil de ser administrada, construída em cima de padrões abertos, dando possibilidades inimagináveis de serviços. Estas novas redes são as Redes de Nova Geração (NGN). Durante muitas décadas a indústria das telecomunicações seguia a crença de quanto maior, melhor, as centrais telefônicas ocupavam prédios inteiros, verdadeiros monstros de metal e silício, seguindo o mesmo modelo da indústria de computadores dos anos 70, quando os grandes computadores atingiram seu auge. A estrutura totalmente centralizada garantia alta disponibilidade e confiança nas centrais de comutação, os cinco 9s, (disponível em 99,999% do tempo) sempre foram garantidos pelos equipamentos. Porém, hoje essa idéia não esta adequada para a demanda do século 21, onde toda a rede deve possuir uma disponibilidade de cinco 9s, e não apenas os equipamentos de comutação. Em uma estrutura NGN, a rede, utilizando protocolos de transporte rateáveis, pode garantir a entrega das informações mesmo no caso extremo de uma central telefônica (ou várias) sejam totalmente destruídas. A introdução das redes NGN muda não só a vida das grandes empresas de 4

5 telecomunicações, reduzindo seus custos de operação, manutenção e provisionamento e introduzindo novos modelos de negócios, como também, e principalmente, a maneira como as pessoas, utilizando esses novos serviços, vão se comunicar. As possibilidades são excitantes, graças ao acesso total a qualquer tipo de mídia a partir de qualquer lugar. Quando as redes convergidas forem de fato uma realidade para todos, os ganhos na comunicação beneficiarão a qualidade de vida, seja no aspecto profissional ou pessoal de toda a sociedade. 5

6 2. História 2.1. História do Telefone Em Boston, Massachusetts, Alexander Graham Bell, nascido na Escócia ( ), no dia 10 de março de 1876, utiliza seu invento, o que viria ser chamado de telefone desde então, para transmitir uma mensagem ao seu auxiliar Thomas Watson. No mesmo ano, Graham Bell, com seu invento já patenteado, levou o telefone para a Exposição Internacional comemorativa ao Centenário da Independência Americana, na Filadélfia, colocando-o sobre uma mesa à espera do interesse dos juízes, o que não correspondeu às expectativas. Dois meses após, D. Pedro II, Imperador do Brasil, chega à Exposição, abrindo caminho para a aceitação do invento. Os juízes começaram a se interessar. O Telefone foi examinado. Graham Bell estendeu um fio de um canto a outro da sala, dirigiu-se ao transmissor e colocou D. Pedro na outra extremidade. Menos de um ano depois, já estava organizada, em Boston, a primeira Empresa Telefônica do mundo, a Bell Telephone Company, com 800 telefones O Telefone no Brasil No dia 15 de novembro em 1879 surgia no Rio de Janeiro, o primeiro telefone, construído para D. Pedro II nas oficinas da Western and Brazilian Telegraph Company. Foi instalado no Palácio de São Cristóvão, na Quinta da Boa Vista, hoje, Museu Nacional. Em 1883 o Rio de Janeiro já possuía cinco estações de 1000 assinantes cada uma e, ao terminar o ano, estava pronta a primeira linha interurbana ligando o Rio de Janeiro a Petrópolis. Após 5 anos estava formada a Telephone Company of Brazil, com capital de US$ 300 mil, integralizado por 3 mil ações de US$ 100. Mais tarde a Brazilian Telephone Company passou a denominar-se Companhia Telefônica Brasileira - CTB. Foi instalada, em São Paulo, a primeira central automática do País, que dispensava o auxílio da telefonista. Em 1956 foi nacionalizada a CTB, fixando sua sede no Rio de Janeiro, com serviços extensivos a São Paulo. Introduzido o sistema de micro-ondas e de Discagem Direta a Distância - DDD. Após quatro anos inicia-se a fabricação de peças e equipamentos telefônicos. 6

7 Em 1962 a Empresa Brasileira de Telecomunicações - Embratel foi criada com a tarefa de construir o Sistema Nacional de Telecomunicação, e explorar as telecomunicações de âmbito internacional e interestadual, empregando recursos provenientes do Fundo Nacional de Telecomunicações, constituído de uma taxa de 30% sobre as tarifas telefônicas. Em 1972 o Poder Executivo foi autorizado a constituir a Telecomunicações Brasileiras S/A Telebrás. A partir daí, a responsabilidade pelo funcionamento de todo o sistema de telecomunicações do Brasil coube à Telebrás (empresa holding), à Embratel e às empresas estaduais que foram criadas através da incorporação formal dos serviços existentes no território nacional. Com o tempo a quebra do monopólio estatal do setor; autoriza o governo a privatizar todo o Sistema Telebrás e cria a Anatel - Agência Nacional de Telecomunicações, com a função de órgão regulador das Telecomunicações. É uma entidade integrante da Administração Pública Federal indireta, submetida a regime autárquico especial e vinculada ao Ministério das Comunicações. Em 1998 acontece a privatização do Sistema Telebrás na Bolsa de Valores do Rio de Janeiro. O Sistema Telebrás, avaliado em R$ 13,47 bilhões e vendido por R$ 22 bilhões, foi dividido em 12 empresas: Na telefonia fixa: Tele Centro Sul Participações S.A., Tele Norte Leste Participações S.A. e Telesp Participações S.A. Na telefonia móvel: Tele Norte Celular, Tele Centro Oeste Celular, Tele Nordeste Celular, Tele Leste Celular, Telesp Celular, Tele Sudeste Celular, Telemig Celular e Tele Celular Sul. Embratel: Operadora de longa distância Características de uma Rede Telefônica Telefonia é a área do conhecimento que trata da transmissão de voz e outros sons através de uma rede de telecomunicações. Ela surgiu da necessidade das pessoas que estão a distância se comunicarem. (Dic. Aurélio: tele = longe, a distância; fonia = som ou timbre da voz). Existem alguns tipos de rede telefônica, os mais conhecidos são: 1. Rede Telefônica Pública Comutada (RTPC) 2. Rede Digital Integrada (RDI) 7

8 3. Rede Digital de Serviços Integrados Faixa Estreita (RDSI FE) Além desses três citados acima temos a NGN Next Generation Network e a rede telefônica de hoje em dia é conhecida como Rede TDM, pois é baseada em multiplexação por divisão de tempo (Time Division Multiplexing). Embora essas três redes estejam estruturadas em comutação por demanda em modo circuito, possuem características diferentes: RTPC RDI RDSI Capacitação Limitada a 3.1 KHz 64 KBPs De 64 KBPs a 2 MBPs Aplicações Voz, dados, imagem e texto, Voz, dados, imagens e textos Telefonia, videotelefonia e fax codificada na faixa de áudio Digital Não é digital Backbone: transmissão digital e Digital de extremo a extremo centrais de comutação digital Modo Pacote Não possui modo pacote Não possui modo pacote Suporta X25 e frame-relay Figura 2.2.1: Tabela das características das redes: RTPC, RDI e RDSI Uma rede telefônica em modo circuito tem vantagens e desvantagens. Suas vantagens são as seguintes: capilaridade, disponibilidade e Qualidade de Serviço (QoS - Quality of Service), e suas desvantagens são: utilização de recursos, rede hierarquizada, modo de tarifação, custo da rede de trânsito História da Internet A Internet foi desenvolvida pela empresa ARPA (Advanced Research and Projects Agency) em 1969, com o objetivo de conectar os departamentos de pesquisa, esta rede foi batizada com o nome de ARPANET. Antes da ARPANET, existia outra rede que ligava estes departamentos de pesquisa e as bases militares, mas os EUA estavam em plena guerra fria, e essa rede de comunicação passava por um computador central que se encontrava no Pentágono, sua comunicação era extremamente vulnerável. Nos anos 1970, as universidades e outras instituições que faziam trabalhos relativos à defesa tiveram permissão para se conectar à ARPANET.No final dos anos 1970, a ARPANET tinha crescido tanto que o seu protocolo de comutação de pacotes original, chamado de Network Control Protocol (NCP), tornou-se inadequado. Em um sistema de comutação de pacotes, os dados a serem comunicados são divididos em pequenas partes. Essas partes são identificadas de forma a mostrar de onde vieram e para onde devem ir. 8

9 Os pacotes são enviados de um computador para outro até alcançarem os seus destinos. Se algum deles for perdido, ele poderá ser reenviado pelo emissor original. Para eliminar retransmissões desnecessárias, o destinatário confirma o recebimento dos pacotes. Depois de algumas pesquisas, a ARPANET mudou do NCP para um novo protocolo chamado TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) desenvolvido em UNIX. A maior vantagem do TCP/IP era que ele permitia o crescimento praticamente ilimitado da rede, além de ser fácil de implementar em uma variedade de plataformas diferentes de hardware de computador. Em 1975, existiam aproximadamente 100 sites. Anteriormente, os pesquisadores haviam presumido que manter a velocidade da ARPANET alta o suficiente seria o maior problema, mas na realidade a maior dificuldade se tornou a manutenção da comunicação entre os computadores (ou interoperação). A partir de julho de 1995, havia mais de 6 milhões de computadores conectados à Internet, além de muitos sistemas portáteis e de desktop que ficavam online por apenas alguns momentos. Hoje existes mais de 300 milhões de computadores conectados à Internet A Internet no Brasil A história da Internet no Brasil começou em 1991 com a RNP (Rede Nacional de Pesquisa), uma operação acadêmica subordinada ao MCT (Ministério de Ciência e Tecnologia). Em 1995 foi possível, pela iniciativa do Ministério das Telecomunicações e Ministério da Ciência e Tecnologia, a abertura ao setor privado da Internet para exploração comercial da população brasileira. Até hoje a RNP é o "backbone" (Coluna dorsal de uma rede, backbone representa a via principal de informações transferidas por uma rede, neste caso, a Internet) principal e envolve instituições e centros de pesquisa (FAPESP, FAPEPJ, FAPEMIG, etc.), universidades, laboratórios, etc. 1 Informações obtidas no Network Wizard Internet Domain Survey, 9

10 2.6. Características de uma Rede de Dados As redes de dados operam em modo pacote que contém informações a respeito do remetente e do destinatário. O caminho percorrido por esses pacotes na rede de dados, diferentemente da rede telefônica, não é um circuito exclusivo. Todavia, poderão ocorrer atrasos devido a possíveis congestionamentos que o transporte de dados pode enfrentar, caso estes ocorram em grande fluxo. O caminho que os pacotes devem seguir é determinado por equipamentos, denominados roteadores ou comutadores, que recebem os pacotes e os encaminham até o próximo nó. Da mesma maneira que observamos vantagens e desvantagens na rede de telefonia, na rede de dados também podemos observá-las. As vantagens de uma rede de dados são: 1. Otimização do uso dos recursos 2. Não é hierarquizada E as desvantagens são: 1. Menor capilaridade que a rede telefônica 2. Não possui garantia de qualidade de serviços (QoS) 2.7. O que é Voz sobre IP (ou VoIP)? A sigla VoIP significa "Voice over IP" ou voz sobre redes que utilizam o "Protocolo Internet". É uma tecnologia de convergência entre a Internet e a telefonia que leva para as redes de dados o tráfego telefônico. A plataforma VoIP transforma sinais de voz analógicos em pacotes digitais para transmissão em uma rede de IP. A maior vantagem da tecnologia VoIP é a redução dos custos de utilização dos serviços de telefonia comum, principalmente em ambientes corporativos. As redes de dados já instaladas passam a também transmitir voz e os custos podem ser mais baratos. No Brasil a utilização do VoIP ainda não está totalmente difundida por causa de algumas regras da Anatel, mas pode receber ligações VoIP em telefone fixos e celulares no Brasil. A tecnologia ainda não foi homologada, por esse motivo o seu telefone fixo ou celular não conseguem ligar para um telefone VoIP. Em outros países o VoIP já é uma realidade e causa alguns problemas para as empresas de telecomunicações, pois o custo de uma ligação VoIP para um telefone fixo ou celular é muito mais barato do que o da telefonia comum. Por esse motivo a 10

11 utilização do VoIP cresce cada vez mais e conseqüentemente faz com que as empresas de telefonia reduzam as taxas e promovam promoções, para incentivar a utilização da telefonia comum e reter uma fatia do mercado. Aqui no Brasil algumas companhias de telefones já estão utilizando o VoIP para reduzirem seus custos, quando é feito uma ligação interurbana, por exemplo, essa tecnologia é utilizada sem os clientes saberem. 11

12 3. Convergência Nas telecomunicações, quando se fala em convergência, significa a redução para uma única conexão de rede que forneça todos os serviços com conseqüente economia de escala. O tema convergência vem sendo discutido desde os anos 80, quando se reconheceu a importância da comunicação por computadores. As barreiras convencionais entre as indústrias mais envolvidas, são fortes. Apesar dos avanços tecnológicos propiciarem as condições necessárias para a convergência, o caminho apenas começou. Quando a rede de telefonia foi digitalizada, a voz passou a ser transmitida como dados entre as centrais telefônicas, mantendo-se, porém a rede de terminais analógicos para os usuários finais. A extensão do canal de voz digital até o usuário final, substituindo seu antigo telefone analógico por um aparelho digital foi discutida e a Rede Digital de Serviço Integrados (RDSI, em inglês seria ISDN), que levaria ao usuário uma única conexão (digital), proposta. A RDSI poderia ser usada indistintamente para voz (telefonia) e comunicação de dados em até 128 kilobits/s. Quando foi proposto, este serviço seria revolucionário, pois os modems usados na época eram tipicamente de 2400 bits/s. Porém, quando foi finalmente ofertado ao público já existiam modems de 56 kbps, além de outras alternativas ainda mais rápidas. A grande diferença dessa idéia e o que acontece hoje é que eles pretendiam colocar dados em cima da rede telefônica que já existia, usando a mesma infra-estrutura, já a voz sobre IP coloca telefonia na rede de dados. Ainda nos anos 80 outra tentativa de convergência foi feita com o aparecimento de fibras óticas e serviços de faixa larga. Por ter uma capacidade de transmissão digital enorme, a fibra ótica abriu a possibilidade de enviar por cabo novas aplicações antes impraticáveis, tais como televisão. Foi lançada a proposta de RDSI de Faixa Larga (RDSI-FL), baseada em Asynchronous Transmission Mode (ATM). O que estava sendo imaginado era uma rede mundial ATM, à qual todos os computadores estariam ligados, e através de uma única conexão seria realizado acesso a serviços de telefonia e televisão e dados. Mas a rede ATM não seguiu em frente. A concorrência com outras tecnologias de rede que tinham um preço menor que ATM e também interligavam computadores em rede local, como a Ethernet, foi o principal fator do fracasso. O ATM passou a ser apenas mais uma tecnologia de rede requerendo ainda uma tecnologia de inter-redes, tal como o TCP/IP da Internet para comunicação fim-a-fim. 12

13 As tecnologias IP e de transmissão de nova geração tornaram o fator distância virtualmente irrelevante e, ao mesmo tempo, facilitaram o aparecimento de um grande número de pequenas empresas. Essas novas tecnologias como ADSL IP, fibra ótica, Wi-Fi, WiMax, 2,5/3G estão também condenando os modelos de negócio baseados em conectividade pura e simples, fixa ou móvel. Assim, ter uma instalação na residência ou no escritório de alguma empresa não é mais garantia de vantagem. Iniciativas comerciais de "triple play" trarão consigo a concorrência efetiva entre operadoras de TV por assinatura e as de telecomunicações. O processo de consolidação do setor se aprofundará, resultando em número menor de empresas e um grau maior de integração entre operadoras fixas e móveis de mesmos grupos econômicos. Um diálogo amplo sobre as questões que envolvem o tema deve ser feito para que se desenvolva um ambiente propício à convergência, promovendo a conscientização em todas as esferas da sociedade como instrumento de progresso econômico e inclusão social. 13

14 4. Rede Pública Comutada Podemos definir os componentes principais da rede publica comutada como sendo três: acesso, comutação e transporte. Cada elemento esta envolvido em mais de cem anos de historia de rede publica de telefonia. O 'acesso' define como um utilizador acessa a rede. A 'comutação' refere-se em como a chamada é 'comutada' ou roteada através da rede. E o 'transporte' define como a chamada viaja ou é 'transportada' pela rede Acesso Para a maioria dos usuários, o acesso à rede de telefonia é feito através de um telefone comum. A transmissão e recepção da voz são feitas com conversores que converte a pressão do ar em ondas eletromagnéticas que são transmitidas até o componente de comutação, uma central telefônica. Essa transmissão é comumente feita através de um par de fios de cobre. Sinais DTMF (Dual-Tone Multifrequency) são usados para sinalizar as ações do utilizador. 4.2.Comutação A PSTN é uma rede em estrela, isso é, cada assinante esta conectado em outro por, ao menos um, se não mais, repetidores, conhecidos como centrais de trânsito. Centrais locais usam comutação Classe 5 e tem conectado a elas os assinantes. Centrais trânsito, Classe 4, interligam outras centrais locais e outras centrais trânsito. São utilizadas para chamadas de distâncias mais longas. O termo Classe N reporta a altura da árvore formada pela interligação destas centrais. No início da telefonia a comutação era feita manualmente, por operadores humanos. Com o avanço tecnológico isso evoluiu previsivelmente para as centrais eletromecânicas e depois para as centrais digitais eletrônicas. Graças a eletrônica digital, foi possível otimizar recursos para transmissão da voz, utilizando métodos de digitalização. O método mais popular e amplamente utilizado até hoje é o PCM, Pulse Code Modulation. Através do processo de modulação 14

15 é possível transformar a voz, analógica, em uma seqüência de bits. A passou a ser multiplexada quando transmitida pela rede, o método empregado hoje em dia é o TDM. No TDM vários canais de voz são transmitidos por um mesmo meio físico, a voz é quebrada em pequenos fragmentos e transmitida. Do outro lado um regenerador recebe os fragmentos e reconstitui o sinal original da voz. Com o TDM foi possível transmitir vários canais de voz por um mesmo par de cabos coaxiais. Isso recebeu o nome de T-1 ou DS1, sendo possível transmitir ate 24 canais de voz por cada par de cabos de fio de cobre (1 par para transmissão e 1 par para recepção). No Brasil, Japão e Europa, foi usado 32 canais de voz, essa conexão ficou conhecida como E1. Durante muito tempo, as chamadas eram sinalizadas entre as centrais utilizando a mesma rede utilizada para a transmissão da voz. Isso é chamado de Sinalização por Canal Associado, isso ainda é utilizado em vários países, em centrais telefônicas antigas e em equipamentos PABX em empresas. Esse tipo de sinalização é ruim, pois possibilita fraudes e devido ao seu funcionamento, causa lentidão na propagação da sinalização. A Sinalização por Canal Comum usa um dos 32 canais de um E1, para transmitir a sinalização de todos os outros 30 canais (1 canal é normalmente utilizado apenas para testes). Essa separação da sinalização e da voz permite que a sinalização seja manipulada independentemente, criamos assim uma rede de sinalização, separada da rede de transporte. Signaling System 7, ou SS7, foi o nome dado a esse sistema de sinalização, por usar o canal 7 de um E1/T1 para a transmissão da sinalização. Diferentemente da rede de transporte, a sinalização é feita em cima de protocolos que utilizam o conceito de comutação de pacotes. Os protocolos de mais alto nível dessa pilha são o ISUP (ISDN User Part) e TUP (Telephone User Part), ambos utilizados no Brasil. A dissociação entre a sinalização e a voz, possibilitou o surgimento de vários serviços para o assinante, como transferências de chamada, atendimento simultâneo, entre outros. 4.3.Transporte A rede de transporte do último século foi sendo aprimorada, objetivando maximizar o número de conversações transportadas pelo menor custo possível. A rede de cabos de cobre foi a primeira solução adotada. Com o passar do tempo, com o 15

16 acúmulo de esforços de engenheiros e cientistas, tecnologias como a das redes ATM (Asynchronous Transfer Mode) foi adotada nas transmissões de longas distâncias. A tecnologia da Fibra Óptica garantiu um passo importante também nesse sentido, garantindo mais eficiência e confiabilidade na transmissão, sem falar é claro, da economia financeira. 16

17 5. Arquitetura NGN O conceito de NGN significa criar uma única rede capaz de transportas todo tipo de mídia, seja dados, voz ou vídeo. A evolução das redes de dados, o barateamento de equipamentos para esse tipo de rede, a necessidade de redução de custos, a possibilidade de controle de qualquer mídia em uma única rede, a possibilidade de serviços agregados, são alguns dos fatores que impulsionam a criação desse novo tipo de rede. A idéia então é transmitir voz e vídeo sobre uma rede de dados, que não é uma idéia tão nova assim, porém, apenas nos últimos anos construímos mecanismos para tornar isso viável, garantindo qualidade e confiabilidade. Estamos vivendo a época das Redes Convergentes, a união de várias redes em uma única rede. Esse é o caminho para termos Redes Convergidas, num futuro não tão distante, onde poderemos acessar qualquer tipo de informação sem distinção, a partir de qualquer ponto desta rede. Não podemos simplesmente adotar esse novo modelos de redes, desprezando todo o legado das redes telefônicas que foram construídas nas últimas décadas. É necessário encontrar e aplicar formas de, nesse momento, integrar essa rede à nova infra-estrutura, possibilitando uma transição gradual, até o destino que será a rede convergida. O protocolo escolhido para sustentar essa nova rede foi o protocolo IP (Protocolo de Internet), entre outras razões, por ser o protocolo mais difundido e utilizado em todo o mundo, para a transmissão de dados. A tecnologia de VoIP (Voz sobre IP), possibilita a transmissão de voz encapsulada em pacotes de dados IP, sendo assim possível utilizar uma infra-estrutura de redes IP para a transmissão de voz. Neste ponto nos deparamos com uma vantagem e uma desvantagem evidentes. A vantagem é a economia de banda na utilização da rede IP. Lembrando que na rede de telefonia como nós conhecemos, canais reais e dedicados são estabelecidos entre os assinantes A e B. Independente do que trafegue por esse canal, seja voz, ou mesmo um longo silêncio, o canal está reservado e consumindo 64kbps. Na arquitetura de uma rede IP, utilizando VoIP, detectores de silêncio suprimem a transmissão desnecessária. Algoritmos de codificação de voz garantem ainda mais economia na utilização da banda. A desvantagem evidente é a confiabilidade da transmissão de voz sobre a rede. 17

18 Todos nos sabemos da falta de confiança em uma rede de dados. Pacotes podem ser perdidos e extraviados, podem chegar atrasados e em ordem trocada ao seu destino. Para a transmissão de dados isso tudo pode ser contornado, já que esta não é sensível a atraso, mas na transmissão de voz isso não é verdade. Felizmente, as pesquisas na área de Qualidade de Serviço (QoS) em redes de dados atingiram um ponto onde é possível transmitir voz, mantendo qualidade e confiabilidade. Inúmeros protocolos e algoritmos foram aprimorados e criados, novos dispositivos agora compõem a infra-estrutura da rede. A tecnologia de VoIP está sendo utilizada por operadoras de telefonia em suas redes. As operadoras estão convergindo suas redes de telefonia e dados em uma única rede, com a intenção de reduzir o custo de manutenção e operação. A substituição dos comutadores de Classe 4 para redes IP, utilizando Softswitchs, já é realidade nas operadoras Brasileiras. Um Softswitch é um personagem importantíssimo na fase de convergência das redes de telefonia. Ele se comporta como um agente de chamadas, fazendo o controle dos gateways de mídia, definindo rotas, fazendo a tarifação da chamada, e aplicando serviços. Os gateways de mídia (Media Gateways), são responsáveis por codificar a voz com algum algoritmo de codificação, em geral o G.711 (ou outros mais eficientes), encapsular a voz em um pacote RTP (Real-time Transfer Protocol) e transmiti-la através da rede IP, seguindo a instruções do Media Gateway Controler (Softswitch). Os gateways troncos são equipamentos de grande porte, instalados nas centrais telefônicas. Note que para o assinante, nada muda, ele continua utilizando seu terminal analógico para originar e receber chamadas. O protocolo RTP é construído em cima do UDP (User Datagram Protocol), ele foi criado para oferecer benefícios que o UDP não possui. UDP é rápido, porém não confiável. O RTP adiciona um número de seqüência e uma estampa de tempo no pacote UDP. Com isso é possível verificar a ordem de chegada dos pacotes, e corrigir o tempo de atraso entre cada pacote, evitando jitter. O Softswitch utiliza um protocolo conhecido como MGCP (Media Gateway Control Protocol) para se comunicar com os gateways, esse protocolo é também transmitido em cima da rede IP. O MGCP foi definido pelo ITU-T (International Telephone Union), e está sendo substituído por seu sucessor, MEGACO ou H.248, desenvolvido em conjunto entre o ITU-T e a IETF (Internet Eng. Task Force). O controle da sinalização de canal comum entre as centrais envolvidas na 18

19 chamada também e controlado pelo softswitch, assim é possível oferecer serviços e fazer o controle da tarifação das chamadas. Neste modelo, as operadoras de telecomunicações podem utilizar soluções componentizadas. A rede não mais é formada por grandes equipamentos, fornecidos por poucos fabricantes, a independência de fornecedores é conquistada, a partir do momento em que padrões abertos são utilizados como alicerce dessa nova rede. Isso acirra a concorrência também nos fornecedores de equipamentos, fazendo os custos baixarem. Num futuro não muito distante, os terminais dos assinantes serão conectados diretamente a rede IP, isso de fato já ocorre, afinal, grande parte das pessoas tem conexão de banda larga à Internet, seja por DSL, Cable Modem ou transmissão de rádio. Porém, deve ser feita uma distinção entre a utilização de VoIP em uma rede controlada (das operadoras), onde é possível aplicar QoS, e uma rede sem controle, como a Internet, onde não é possível termos garantia ou controle. Muitas empresas ofertam hoje no mercado serviços de VoIP utilizando a Internet como rede de transporte, mas nenhuma dessas empresas pode garantir confiabilidade como a que temos na rede publica telefônica. Quando os assinantes estiverem conectados a redes controladas, que ofereçam QoS, poderemos utilizar terminais digitais, como IP Phones e Softphones, rodando como aplicações em nosso computador pessoal ou PDA. O acesso físico a essas redes poderá ser feito por cabos de cobre, utilizando tecnologias DSL, por fibra óptica, por Cable Modems e especialmente por tecnologias de acesso sem fio, a mais promissora delas, a WiMax, tecnologia para redes sem fio de longo alcance. Os assinantes não ficarão mais presos a uma única companhia prestadora de serviços de telefonia. Existirá concorrência e uma maior oferta de mercado. Isso fará os preços das tarifas caírem e a oferta de novos serviços surgir. A mobilidade será um beneficio a parte, um único endereço identificará o assinante, seja para a comunicação por correio eletrônico, voz ou vídeo conferência, em qualquer lugar do mundo onde ele estiver. Um dos protocolos de sinalização que está despontando como primeira opção da indústria, é o protocolo SIP (Session Initiation Protocol). Definido pela IETF, com objetivo de atender as necessidades da utilização de VoIP. É um protocolo simples, baseado em texto, com sintaxe semelhante ao HTTP. Endereços SIP seguem a forma de URLs, números de telefones podem ser incorporados às urls sip, para garantir uma 19

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